用N代替π测算树木断面积的方法介绍

目前,在我国森林调查实践中,通常采用围尺(直径卷尺)或轮尺在树干胸高部位测得树干圆周或直径,然后通过圆周率π计算胸高断面积。然而,在现实林分中,树干横断面的形状严格地说是各种各样和变化不定的,特别是树干基部,很不规则,更不可能是完全呈圆形。显然,用上述方法得到的树木断面积存在偏差,而且是会逐步累积的正误差。这种偏差就单株树木来说可能不大,但就整个林分则会产生很大偏差。这一偏差到底有多大,能不能消除?‘美国南伊利     

改革常见直径卷尺的建议

直径卷尺测径,在连续清查中可以消除因测径方向不同所造成的误差,同时携带比较方便。1973年全国森林资源南、北方清查试点时,都采用了直径卷尺。但是,常见的直径卷尺,是用比原单位(如厘米)大“π”倍进行刻度的。实践证明,所有树干横断面几乎都不是正圆形,所以,使用直径卷尺围测树干直径,经常产生3—5%的偏大误差,有时达8%以上,不可能产生负误差(因为圆形的周边最短,所以围测正圆形树干时,其直径的误差为零,因此树干横断面     

树干解析各龄阶树高计算方法的比较与分析

利用10株杉木纵剖木的准确树高,对树干解析估算各龄阶树高的多种方法进行了比较,证明常规法和抛物线法误差较大,一般不宜采用。平均法、平行线法、比例法精度较高,当区分段长度为2米或2米以上时,适宜于用平均法;当区分段长度为2米以下时,适宜于用平行线法和比例法。树干解析是研究树木生长过程的基本方法,是测树工作的一个重要组成部分。它是把单株树木过去的生长分成为直径和高度两种生长量的一种技术。测定各个时期的直径生长是容易的,但要测定各个时期的准确树高,就比较困难,当然,用树干纵剖法可以求得树干内部各年的准确树高,但纵剖法用于生产实际有困难。在横剖法树干解析中,各年龄(龄阶)的树高值只能是个估算值。研究表明,常规方法计算的各年龄树高值,存在系统偏大误差,必须加以改进。近几年来,陆续报道了一些计算各年龄树高的新方法。本文将用实测材料对这些方法进行分析与比较。     

基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测

利用声波的传播速度构建声学断层图像,已成为一种有效的木材无损检测方法。在实践中发现,树干横截面形状对林木声学断层成像的精度有显著影响。然而,现有研究都是假设树干为圆形的,导致生成的声学断层图像与实际情况不符。为了精确检测原木、活立木的树干横截面形状,研制了一种基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测仪器。采用滚珠丝杆在树干周围建立等边三角形,并利用步进电机驱动激光测距传感器沿滚珠丝杆移动,检测不同位置上树干表面的样本点与滚珠丝杆间的垂直距离,然后通过坐标平移、坐标旋转等坐标转换方法将样本点的测量数据转换到同一个坐标系,最后利用3次样条插值算法对所有样本点进行曲线拟合,可以方便地绘制出待测树干的轮廓。详细介绍了检测仪器的机械系统、电路系统、软件系统的设计方法,并分别采用近似圆形和不规则形状的原木样本进行了实验。实验结果表明,该仪器绘制的树干轮廓与真实情况基本一致,生成的轮廓曲线长度与树干周长之间的相对误差为0.83%。     

一种新型的树干径流采集器的研制

本文介绍了一种在森林生态系统水量平衡观测中树干径流采集的新装置。常规的采集方法是用Φ12~Φ16的胶皮管,从中剖开,蛇形缠绕并固定在树干上,让树干径流沿剖开的胶管流入承水器中。该方法胶管易老化,径流易“跑”、“漏”,观测误差较大。CR2-Y型树干径流采集器对胸径大于15 cm的林木,采用特定横截面,抗老化的橡塑复合胶带,蛇形缠绕并固定在树干上。对树干径流进行有效导流,减少了树干径流的观测误差;对胸径小于或等于15 cm的林木则采用0.28mm厚的铝板按不同胸径预制成正圆锥管展开的扇形片,现场合围在树干上,经安装导水管,填充剂,密封胶处理后,用相应大小的喉箍固定在树干上。这样有效地截流,提高了树干径流观测中的精度,减少了观测误差。     

一种测绘林分树木位置图的简便方法

本文介绍一种不需要测量距离和象限角,在野外直接将树木位置绘制到直角座标上的方法。不同野外工作队分别在不同时候对401棵树的位置进行了检测,结果表明该法既准确(两次观测结果的平均差为0.01米)又精确(差别的标准误为0.22米)。以3人一队测量时使用效率最高。该法虽是为矩形样地设计的,但同样适用于圆形样地。     

试谈轮尺与围尺测径误差

在森调工作中,胸径的测定是非常重要的。由于树干断面近似于圆形,通常都将测得的胸径用圆面积公式g=(π/4)d~2计算胸高断面积,并用断面积乘形数和树高得树干材积。其实,树干虽似圆但并非真正的圆形。有人用求积仪测定立木胸高断面积g_0,并以轮尺所测     

阔叶树重量估测法

一、前言树木有材积与重量两个计测单位。在把树木作为结构用材时,材积是较理想的计测单位。因为重量会随着树木干燥程度的不同而发生很大差异,而材积几乎不存在这种差异,显然,使用材积更简单方便。但从目前将树木作为可再生产能源来考虑的情况下,重量无疑比材积更理想。为此,本文拟就估测一棵刚伐倒的阔叶树湿材重量的最有效方法     

针叶树树干解析简捷方法的研究

本法适用于树木大枝具有轮生特性的针叶树种,可提高工效五倍以上。进行树干解析时仅取胸高和根颈两处横断面,用以确定逐年胸径和根径以及树木年龄。逐年树高是通过轮枝(包括可见枝痕)确定的,在长白林区一般针叶树种均可观察到100年以上。逐年树干村积是根据树木的现实树干形数(f_x=V/((π/4)D_x~2H))用式V=π/4D_x~2Hf_x求出的。式中X=H/(20)时,为正形数(fn);x=o时,为绝对形数(fo);x=1.3,且树高加3时为实验形数(f_(?))。由于这三种形数均不受树高影响,实践中可任选其一求算逐年材积。胸高与根颈间的距离较短,一般仅1米左右,其间的干形曲线可视为线性的,则求算J_X所需之D_(Xa)可用式D_(Xa)=D_(1.3a)+(1.3-X)(D_(ma)-1_(1.3a))/(1.3-m)表示。然后将其代入相应的求积公式,可得逐年的树干材积。     

试谈轮尺与围尺测径误差

在森调工作中,胸径的测定是非常重要的。由于树干断面近似于圆形,通常都将测得的胸径用圆面积公式g=π/4 d～2计算胸高断面积,并用断面积乘形数和树高得树干材积。其实,树干虽似圆但并非真正的圆形。有人用求积仪测定立木胸高断面积g_0,并以轮尺所测胸高断面长短径的平均值,用圆面积公式算得g_2,g_0与g_2相差不大,相对误差一般在2％左右。也有人做了这样的大量试验:将树干按     

树木保护新法

日本采用厚0.15毫米的冷轧薄钢片制成一种保护果树用的箔条,将它缠绕在果树(林木)的树干上,就可防止田鼠或其它啮齿动物的侵害。以往保护树木是用茅草、塑料薄膜及农业化学品,相比之下,箔条较为优越。1.箔条具有网孔结构,不会遮蔽阳光,影响生长。2.成本比塑料制品便宜。3.到初春时箔条即绣坏,从树干上自行悦落,不需要人工解除。     

年轮的指示

<正>温带地区和有雨季、旱季变化的热带地区,树木年复一年地生长,由于一年内季节和气候的不同,它所增生的木质部构造也有差别。从而形成界限分明的轮纹。人们往往观测树干茎部的年轮数,来计算出树木的寿命。什么是年轮呢?就是树木干茎每年形成的圆形。木质茎的形成层细胞,在一年里分裂的快慢,随着季节变化而不同。从春到夏,气候最适宜树木生长,形成层的细胞分裂较快,生长迅速,形成的木质部细胞,腔大壁薄、     

赤松胸高断面积测算误差检验

胸高断面积是重要的测树因子之一。目前测定胸高断面积一般用卷尺(量取周长)或卡尺(量取直径)进行测量,把胸高断面看成园形几何体用园周率(π)推算断面积。而树木的胸高断面不是一个正园形,因而这些测量方法不可避免地会产生误差,现就这种误差的性质、大小以及影响误差的因素作一初步探讨。     

对几种针阔叶树种耐旱性生理指标的研究

应用压力室技术和PV曲线法,在地处半干旱区的呼和浩特地区,对樟子松等七个树种在相同立地条件下栽培的中龄树木进行了两年的测定研究。结果表明:被测树木小枝初始质壁分离时的整体渗透势(π_P)及与其相对应的小枝整体相对含水量(RWC)可以作为比较树木耐旱性强弱的生理指标。较大的π_P值(指绝对值,以下同)及较低的RWC值是耐旱性强的生理特征。在树木年生长周期中,上述指标有随季节和物候而变化的规律。嫩枝生长期的π_P值最小,对应的RWC值最大;枝条完全木质化的成熟期π_P值最大,对应的RWC值最低。用树木年生长周期中π_P值的最低值和年变幅表示被测树种耐旱性强弱,得到了较为满意的结果。     

国外林业、绿化新技术

一、培育彩色树木。日本科学家研制成功了给树木“打针”法,使树木吸进颜料而自然地长成彩色树木。其具体操作方法是,在距地面20厘米-30厘米的树干上,打3个10厘米深的小孔,然后插入软管,灌入盐基性染料溶液。4个月后这种树便开始变色,注入什么颜色,它就长出什么颜色的木质,就像天然长成的一样。二、鉴别树种的新装置。不久前日本科学家研制出一种能自动鉴别树种的装置,它由灵敏而清晰的摄像装置和图像处理器(电子计算机系统)组成。分类专家预先把各种树木的分类特征编好程序,组成树木库软件,贮存在计算机内。鉴别时,只要把标本放在电子眼监控下,便可准确、快速地获取花、果、叶、枝等23个项目的图像特征,通过图像处理,计算机运算,迅速准确无误地鉴别出它是什么树种。三、白蚁探测器。日本东京大学专家野口昌已等人用4年时间研制出白蚁探测器。用它可以确定白蚁蛀食树木的部位。探测时只要把仪器放在树木上便可以了。它由园形传感器、电压放大器组成。前者可捕捉到白蚁蛀食时发出的微弱超声波,并将其变成电压;后者是电压放大器,使用时用胶水把传感器粘在木质部的表面即可。四、林木生产新途径。美国使用丸式非草隆除草剂,能大大加快目的树种的生长速度和造林投资的回收...     

树干上不可涂抹机柴油

目前，有些地方的农户，为了防止散养的牛、羊等牲畜啃坏树皮，就在生长着的树干上涂抹上机、柴油。这种做法对树木生长不利，是很不科学的。生长着的树木，树皮上都有许许多多的表层多孔。这些表层气孔，是用来帮助树木呼吸的。它们在日光照射下，进行着光合作用。如果在树干上涂抹了机、柴油，便封闭了树皮上的表层气孔，降低了光合作用的效率，就会造成树木的生长不良。尤其是小树的树皮幼嫩，若在树干上涂抹了机、柴油，就会把树皮部的幼嫩细胞“烧伤”，不仅影响树木生长，严重的还可导致死亡。因此，千万不可在树干上涂抹机、柴油。那…     

树干解析中不同方法推断树高误差的探讨

在树干解析推断各年龄(龄级)树高的方法中,传统的“树高曲线法”将介于二个圆盘之间的某年的高度,均看成为上圆盘的高度,因而产生系统的正误差。成子纯先生提出的“修正法”,虽使误差有正有负,但误差绝对值并没有减少,其实质和“曲线法”相同,即未能考虑林木的生长变化,机械地用某一定高度来代替林木的实际高度,其计算结果似不能用以分析林木的生长过程。大量的材料证明:用绘制树干纵面图的方法来推断树高,具有科学依据,且简便、直观、准确,特别适用于杉木、马尾松等速生树种。     

基于切平面投影的树干三维表面重建算法

【目的】将使用三维激光扫描仪获取的树木点云构建树木三维模型与提取树木参数相结合,构建适用于树干参数提取的树干三维表面模型。【方法】采用三维表面重建技术,根据树干点云特征改进基于切平面投影的表面重建算法,并将其应用于重建树干的不规则三角网表面模型中。改进内容如下:1)使用半径阈值作为邻域点的选取准则以减少点云分布散乱对邻域点集选择的影响;2)根据点之间距离越近、影响越大的思想,使用距离加权方式计算特定点处切平面的法向量,且当邻域点集投影至切平面上产生重复投影点时,删除距离较远的邻域点;3)根据点集在平行平面间投影的几何拓扑不变性简化投影切平面的构建;4)以点集旋转方式简化三维平面点集到二维平面点集的转换。本研究提出的改进算法将当前点及其邻域点集投影至切平面上得到一个平面点集,将平面点集上构建的Delaunay三角网的连接关系映射到树干点云中以构建当前点与其邻域点的三维表面模型,逐个对树干点云中的点投影重建以实现树干点云整体的三维表面重建。【结果】对杨树树干的重建试验表明,改进算法能更好地构建树干的表面模型;对粗糙程度不同的多个树种的试验表明,重建的树干表面能清晰地显示外业扫描时标注的色彩信息,局部的表面三角形面片能清晰地反映树干表面凸凹不平的特征及树干表面在三角面片处的朝向信息;从重建表面上提取直径的试验表明,与围尺实测直径相比,从重建表面上提取直径的RMSE为0.18 cm,验证了重建树干表面的精确性。【结论】本研究从参数提取角度,采用表面重建方法,改进了基于切平面投影重建算法以重建树干的三维不规则三角网表面,重建的树干表面具有较好的视觉效果,能真实反映树干表面的特征。本研究提出的改进算法适用于构建逼真的树干三维可视化表面模型,构建的精确树干表面模型可为后续的树干参数提取提供基础数据。     

国外林业新技术

一、培育彩色树木 日本科学家研制成功了给树木“打针”法，使树木吸进颜抖而自然地长成彩色树木。其具体操作方法是，在距地面20-30厘米的树干上，打3个10厘米深的小孔，然后插入软管，灌入盐基性染料溶液。     

测定树木健康的仪器

瑞士苏黎世高等技术学校制成了一种能测定树木健康的仪器,该仪器能根据木质导电程度来检验树木状况。测定时,将仪器固定在树干上,将两只相隔几厘米的细针钉入树干内。如果树木内部腐朽或有其它病灶,